基于核酸适体的生物传感器设计及应用

生物传感器由于其选择性高、分析速度快、操作简单和仪器价格低廉等特点，在分析领域有着越来越广泛的应用。基于核酸适体的传感器是将核酸适体与靶目标特异性结合前后产生的电/光信号的变化转换为标准电信号。本书详细介绍了生物传感器的分类与应用，并以作者实验室的成果为主线．论述了基于核酸适体的电化学传感器、荧光传感器、荧光增强型传感器等不同种类传感器的原理、制备方法和检测性能，为适体传感器的实际应用提供了研究基础。本书主要读者对象为电子信息、生物医学、环境监测、食品及医药检测、材料科学应用等领域的大学生、研究生和技术人员。

前言
第1章 绪论 1
1.1 生物传感器概述 1
1.1.1 生物传感器的定义及分类 1
1.1.2 生物传感器的应用及发展趋势 4
1.1.3 生物医学传感器 5
1.2 核酸适体传感器工作原理及分类 8
1.2.1 电化学适体传感器 9
1.2.2 荧光适体传感器 14
1.2.3 压电晶体适体传感器 17
参考文献 17
第2章 基于薄膜金电极的三磷酸腺苷电化学适体传感器 21
2.1 引言 21
2.1.1 三磷酸腺苷概述 21
2.1.2 微机电系统技术 21
2.1.3 核酸适体传感器的工作原理 22
2.2 共面薄膜金电极的制备 24
2.2.1 薄膜材料与薄膜技术 24
2.2.2 核酸适体传感器基础电极的选取 25
2.2.3 电极活化处理 28
2.3 基于薄膜金电极的三磷酸腺苷电化学适体传感器制备方法 29
2.3.1 所需原材料与仪器 29
2.3.2 传感器制备方法 30
2.3.3 三磷酸腺苷检测原理 30
2.4 基于薄膜金电极的三磷酸腺苷电化学适体传感器检测性能研究 31
2.4.1 传感器制备条件优化 31
2.4.2 核酸适体传感器的电化学行为曲线 34
2.4.3 巯基己醇封闭电极前后的电化学阻抗 34
2.4.4 自组装时间对传感器电化学阻抗的影响 35
2.4.5 传感器检测三磷酸腺苷浓度的电化学阻抗谱表征 36
2.4.6 传感器重复性检测 38
2.5 纳米铂黑修饰电极的三磷酸腺苷适体传感器研究 38
2.5.1 适体传感器中的纳米材料 38
2.5.2 纳米铂黑颗粒修饰电极的制备 41
2.5.3 纳米铂黑修饰电极的三磷酸腺苷适体传感器制备方法 41
2.5.4 纳米铂黑修饰电极的三磷酸腺苷适体传感器检测性能研究 42
2.6 本章小结 45
参考文献 46
第3章 基于血糖仪的电化学适体传感器研究 47
3.1 引言 47
3.1.1 电化学适体传感器检测方法 47
3.1.2 基于血糖仪的电化学适体传感器检测方法 48
3.1.3 检测对象 50
3.2 基于血糖仪的电化学适体传感器检测胰岛素 51
3.2.1 传感器基本原理 51
3.2.2 所需原材料与仪器 52
3.2.3 传感器制备方法 53
3.2.4 传感器检测性能研究 54
3.3 基于血糖仪的电化学适体传感器检测多巴胺 56
3.3.1 传感器基本原理 56
3.3.2 所需原材料与仪器 57
3.3.3 传感器制备方法 58
3.3.4 传感器检测性能研究 58
3.4 本章小结 62
参考文献 62
第4章 基于夹心型结构的电化学适体传感器检测黄曲霉毒素 B1 65
4.1 引言 65
4.1.1 黄曲霉毒素 B1 概述 65
4.1.2 用于检测 AFB1 的核酸适体传感器概述 66
4.1.3 基于夹心型结构的电化学适体传感器 69
4.2 基于夹心型结构的电化学适体传感器制备方法 69
4.2.1 基本原理 69
4.2.2 所需原材料与仪器 70
4.2.3 传感器制备方法 71
4.3 基于夹心型结构的电化学适体传感器的检测性能研究 71
4.3.1 传感器的线性检测范围 71
4.3.2 传感器的特异性分析 73
4.4 本章小结 73
参考文献 74
第5章 基于氧化石墨烯的荧光共振适体传感器研究 78
5.1 引言 78
5.1.1 石墨烯概述 78
5.1.2 荧光分析原理 79
5.1.3 基于氧化石墨烯的荧光共振适体传感器 80
5.2 基于氧化石墨烯的荧光适体传感器检测三磷酸腺苷 81
5.2.1 基本原理 81
5.2.2 传感器制备方法 82
5.2.3 传感器对三磷酸腺苷的检测性能研究 83
5.3 基于氧化石墨烯的荧光适体传感器检测胰岛素 86
5.3.1 基本原理 86
5.3.2 传感器制备方法 87
5.3.3 传感器对胰岛素的检测性能研究 88
5.4 基于氧化石墨烯的荧光适体传感器检测多巴胺 95
5.4.1 传感器制备方法 95
5.4.2 传感器对多巴胺的检测性能研究 96
5.5 核酸适体对基于氧化石墨烯的荧光适体传感器灵敏度的影响 100
5.5.1 传感器的制备与测试方法 101
5.5.2 核酸适体种类对传感器检测性能的影响 101
5.6 本章小结 105
参考文献 105
第6章 基于纳米金和碳量子点的无标记荧光适体传感器 109
6.1 碳量子点的制备与表征 109
6.1.1 碳量子点概述 109
6.1.2 碳量子点的制备方法 110
6.1.3 碳量子点的发光性能研究 111
6.1.4 小结 115
6.2 纳米金的制备与表征 116
6.2.1 纳米金概述 116
6.2.2 纳米金的制备方法 116
6.2.3 纳米金的尺寸与浓度影响因素分析 117
6.2.4 小结 123
6.3 基于纳米金和碳量子点的无标记荧光适体传感器检测多巴胺 123
6.3.1 基本原理 124
6.3.2 传感器制备方法 124
6.3.3 传感器对多巴胺的检测性能研究 126
6.3.4 小结 129
6.4 基于纳米金和碳量子点的无标记荧光适体传感器检测三磷酸腺苷 129
6.4.1 传感器制备方法 130
6.4.2 传感器对三磷酸腺苷的检测性能研究 131
6.4.3 小结 137
参考文献 137
第7章 基于夹心型结构的荧光适体传感器 143
7.1 基本原理 143
7.2 传感器制备方法 144
7.2.1 所需原料与仪器 144
7.2.2 传感器制备过程 144
7.3 基于夹心型结构的荧光适体传感器对AFB1的检测性能研究 145
7.3.1 检测范围 145
7.3.2 特异性分析 145
7.3.3 基于夹心结构的电化学与荧光适体传感器比较分析 146
7.4 本章小结 147
参考文献 147
第8章 基于金属增强荧光效应的生物传感器研究进展 149
8.1 贵金属表面等离子体增强荧光效应 149
8.2 基于表面增强荧光效应的生物传感器研究 150
8.2.1 表面增强荧光效应 150
8.2.2 基于表面增强荧光效应的生物传感器 150
8.3 基于局域表面增强荧光效应的生物传感器研究 151
8.3.1 局域表面增强荧光效应 151
8.3.2 基于局域表面增强荧光效应的生物传感器 151
8.4 结论与展望 154
参考文献 155
第9章 基于二氧化硅壳的荧光增强型适体传感器研究 159
9.1 基本原理 160
9.2 传感器制备方法 161
9.2.1 所需原料与仪器 161
9.2.2 AuaSiO2aaptamer-hDNAaFAM型传感器的制备 161
9.2.3 多巴胺的检测方法 162
9.3 基于二氧化硅壳的荧光增强型适体传感器的检测性能研究 162
9.3.1 传感器制备过程的参数优化 162
9.3.2 多巴胺的检测 164
9.4 结论与展望 165
参考文献 165